毒理学研究方面的应用

  检查待测物对细胞的毒性试验有体内和体外实验之分。体外试验是检查待测物对培养细胞的影响，方法是将一定量待测物作用于体外培养细胞，再通过观察或测定细胞增殖、存活率、形态改变、DNA合成及遗传性状等变化了解对细胞的毒性作用。

(一)化学物质的一般毒性检测

要了解化学物质对培养细胞一般生物学性状的毒性作用，首先将不同稀释度的待测化学物质加至一定数量的培养细胞中，培养一定时间后，观察细胞形态、存活率、增殖情况及DNA合成情况。该方法简单易行。例如测定DNA抑制剂或RNA抑制剂的作用时。可采用该方法。

(二)培养细胞染色体畸变分析

体外培养的细胞受到化学致突变物的作用，其染色体可发生结构或数目的改变，根据染色体畸变频率的高低及畸变类型来判断待测物的致突变性。方法是在体外培养的哺乳动物细胞(如CHL细胞)中加入不同剂量待测物一定时间后，加入秋水仙素以抑制细胞分裂时纺锤体形成，增加中期分裂象细胞数，显微镜下观察分析染色体畸变细胞数及畸变类型。

(三)哺乳动物培养细胞基因突变试验

哺乳动物培养细胞基因突变试验是利用嘌呤类似物选择突变细胞的试验。其原理是次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(HGPRT)是HGPRT位点的表达产物。该酶是细胞内嘌呤核苷酸生物合成的补救途径，如果该酶失活则不引起细胞致死；但当培养基中含有嘌呤类似物(如6一硫基嘌呤、6-硫代鸟嘌呤、8-氮鸟嘌呤)时，该酶能以这些类似物为底物，生成有毒性的核苷一5一单磷酸，此物质掺人到DNA中则能引起细胞死亡。但如果细胞HGPRT位点发生突变时，细胞对这些嘌呤类似物具有抗性，仍能在含有嘌呤类似物的培养基中生长，故利用此试验能选择突变细胞。主要方法是将一定数量哺乳细胞(如V79)接种于培养皿中，培养24h后，加入一定浓度致突变待测物作用一定时间，再接种含有嘌呤类似物的培养基中培养7天后固定染色，计数每皿中细胞形成集落，与对照相比，计算出待测物各浓度组的相对集落形成率，算出突变率。

一、肿瘤学研究的应用

肿瘤细胞具有永生性，在体外可以无限传代培养，因此体外细胞培养技术则成为研究肿瘤细胞生物学特性、肿瘤发生机制以及肿瘤药物的筛选等重要手段。

(一)肿瘤细胞生物学特性研究

肿瘤细胞与正常细胞在体外培养条件下生长特性各不相同，因此研究肿瘤细胞生物学特性的改变，可以建立肿瘤的诊断标准。可从细胞形态学(包括细胞结构、微细结构)、生长曲线、细胞永生性、细胞浸润性、细胞恶性转化、核分裂速度、DNA合成量等方面与正常细胞进行比较和鉴定。

(二)肿瘤发病机制研究

肿瘤的发生因素很多，有机体内在因素，包括遗传因素，也有外部因素，包括物理、化学、生物因素等，各种肿瘤的发生机制均不相同。探讨外界因素致肿瘤的机制，体外细胞培养是最直接、最方便的方法。常用细胞转化和恶性转化试验以及致细胞基因突变试验来观察某凼素对细胞发生癌变的机制；常用癌组织或细胞与正常组织细胞共培养来观察肿瘤细胞对正常组织细胞的浸润性。

(三)筛选抗肿瘤药物

在肿瘤细胞培养过程中，加入某种药物或拟筛选药物，观察药物对肿瘤细胞的杀伤效果，可以进行抗肿瘤药物的筛选。

此外，细胞培养技术是研究组织学和胚胎学重要手段，也是研究干细胞分化、器官发生和分化、细胞凋亡等的重要方法。由于专著较多，在这里不作详细介绍。总之，细胞培养技术越来越得到广泛应用，涉及生物学和医学中的许多学科，各学科相互促进，细胞培养技术在应用中还会得到更大地发展。

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